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舍弗勒加速邁向4.0 整合線軌數位製造
 

【作者: 陳念舜】   2016年02月23日 星期二

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在2015年米蘭EMO展大放異彩的,還有德國工具機驅動及零組件大廠舍弗勒集團(SCHAEFFLER),因認為工業4.0與該集團生產有著直接的關係。於是透過與製造商、供應商和用戶的密切合作,共同開發並資助了「工具機4.0」理念專案,利用多款新型數位化元件,將現有技術通過感測器、網路上傳到雲端運算分析,在最大範圍內得到更廣泛、有效的流程資料,為數位化生產描述了具體的實施步驟,替客戶創造顯著的附加價值。


包括針對機器的運轉狀態的記錄採用傳統的振動監測方法,同時測量和評估各軸承的潤滑狀況,以不損害軸承性能的安全潤滑為前提,確定軸承的潤滑量,確保節約資源,甚至可以對軸承狀態的發展趨勢做進一步的預測。


同時在會場和德馬吉森精機公司簽署合作協定,成為其軸承和線性導軌系統產品的全球獨家市場合作夥伴。未來舍弗勒將參加德馬吉森精機未來在全球的內部展覽、技術研討會和培訓活動。具體來說,工具機使用者將能夠獲得軸承、線性傳動和直接驅動技術,以及感測器技術的新概念和聯網組件,並瞭解如何將其應用於預診維護、優化效率及流程。


並首度展示舍弗勒投資該專案的一部份,與Deckel Maho Pfronten、DMG Mori合作,利用第四代DMC 80 FD duoBLOCK萬能加工中心機,分別作為兩部原型機的驗證機台,舍將該原型機上與生產過程相關的軸承位置都直接整合成了獨立的感測器。



圖1
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其中一部已經被安裝於舍弗勒位於德國工廠的一個精密軸承車間,進行批量生產,並在舍弗勒展位上顯示該工具機即時連線影像。參觀者還能在德馬吉森精機的展位看到另一個原型,幾乎將感測器整合到所有加工過程相關的軸承點包括軸向力感測器(X-Y-Z軸承)、震動感測器(主軸、滾珠螺桿與NC旋轉工作台)、干涉感測器(主軸)、溫度及油脂感測器(NC旋轉台)、膨脹感測器(主軸)來測量各處數值,讓工具機得有較好的程序控制、機台運作監控、預防維護與能源管理等加值功能


滾柱線軌系統RUE-E 進給軸用智慧元件

在該載台上,INA線性技術部門首度在第五代RUE-E系列滾子型單導軌系統整合了感測器單元,以進行自動潤滑和軸承狀態監控。前者係依照用於監控潤滑狀態的感測器,按時將資訊反饋給機器電控端,再通過創新的多點潤滑加脂器啟動自動再潤滑。用於軸承狀態監控的壓電加速度感測器,則被安裝在導向裝置的鋼製支撐體上,將振動速度、振動加速度和滾動軸承參數發送給與其相連,具有極限值監控的訊號轉換器。


舍弗勒已利用此新的RUE-E設計研發了一個系統,允許使用者向設備電控直接回饋和資訊傳遞,使得自動潤滑和自動導入維護步驟成真。未來工具機業者將不再須要定期人工潤滑,也大幅減少30%消耗潤滑劑;自動化狀態監控則望實現計劃性維護,達成更高的可用性和品質,以及更低的「擁有權總成本」。


靜壓導軌系統HLE4.0 可針對主動軸系控制


圖2
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至於第二代靜壓導軌系統HLE,則已在一個開發專案中整合裝配了壓力感測器,得以因應工業4.0功能,實現工件加工主動控制,進一步提高加工品質和效率。為了避免滑塊在緊急狀態下被破壞,滑塊鞍板上的壓力腔通常帶有滑動材料,但在最新款的HLE-A-XL中,這種滑動材料已經被一種特殊的銅塗層替代,還確保了系統良好的緊急運行特性。


靜壓導軌則能讓工具機生產廠商在原有工具機的基礎上,呈現不同性能等級。HLE-A-XL在高動態剛度的情況下提供了完美的阻尼特性,代表能達到更高切削率及表面品質、更長的刀具壽命。


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